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增量式编码器的工作原理

2015年09月18日20:27 

1.工作原理

旋转编码器是一种采用光电等方法将轴的机械转角转换为数字信号输出的精密传感器,分为增量式旋转编码器和绝对式旋转编码器。

光电增量式编码器的工作原理如下:随转轴一起转动的脉冲码盘上有均匀刻制的光栅,在码盘上均匀地分布着若干个透光区段和遮光区段。

增量式编码器没有固定的起始零点,输出的是与转角的增量成正比的脉冲,需要用计数器来计脉冲数。每转过一个透光区时,就发出一个脉冲信号,计数器当前值加1,计数结果对应于转角的增量。

增量式编码器的制造工艺简单,价格便宜,有时也用来测量绝对转角。

2.增量式编码器的分类

1)单通道增量式编码器内部只有一对光电耦合器,只能产生一个脉冲序列。

2)AB相编码器内部有两对光电耦合器,输出相位差为90°的两组脉冲序列。正转和反转时两路脉冲的超前、滞后关系刚好相反。由下图可知,在B相脉冲的上升沿,正转和反转时A相脉冲的电平高低刚好相反,因此使用AB相编码器,PLC可以很容易地识别出转轴旋转的方向。

需要增加测量的精度时,可以采用4倍频方式,即分别在A、B相波形的上升沿和下降沿计数,分辨率可以提高4倍,但是被测信号的最高频率相应降低。

增量式编码器的工作原理

3)三通道增量式编码器内部除了有双通道增量式编码器的两对光电耦合器外,在脉冲码盘的另外一个通道有1个透光段,每转1圈,输出1个脉冲,该脉冲称为Z相零位脉冲,用做系统清零信号,或坐标的原点,以减少测量的积累误差。

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